Mikroštruktúrne a chemické analýzy
Mmikroštruktúrne a chemické analýzy | |
| Vedúci: - Ing. Ján Kepič, PhD..
( jkepic(at)imr.saske.sk , +421-55-7922 427 )
Zástupca: - Ing. Karol Kovaľ
( kkoval(at)imr.saske.sk , +421-55-7922 424 ) Členovia: - Helena Červeňáková
( hcervenakova(at)imr.saske.sk , +421-55-7922 454 ) - Ing. Juraj Ďurišin, CSc.
( jdurisin(at)imr.saske.sk , +421-55-7922 435, 495 )
- Ing. Róbert Džunda
( rdzunda(at)imr.saske.sk , +421-55-7922 424 ) - Želmíra Kandráčová
( zkandracova(at)imr.saske.sk , +421-55-7922 438 ) - RNDr. Ján Mihalik
( jmihalik(at)imr.saske.sk , +421-55-7922 403, 455 ) - Edita Ridarčíková
( eridarcikova(at)imr.saske.sk , +421-55-7922 438 )
|
Zameranie
Hlavným zameraním oddelenia je skúmanie mikroštruktúry a chemických vlastností kovových a keramických materiálov s využitím svetelnej a elektrónovej mikroskopie, difrakčných a chemických metód. Oddelenie kooperuje s univerzitami, výskumnými organizáciami a priemyselnými subjektmi na národnej a medzinárodnej úrovni. Zvláštnu pozornosť venuje regiónu Východného Slovenska.
Skúšky
V laboratóriu sa pripravujú preparáty z práškových a kompaktných materiálov - kovy, keramika a kompozity pre skúmanie a analýzy:
- mikroštruktúra a morfológia prostredníctvom svetelnej a elektrónovej mikroskopie
- veľkosť zrna/kryštalitov, vnútorných napätí
- meranie tvrdosti, mikrotvrdosti
- kvalitatívna a kvantitatívna EDS a AAS chemická analýza
- IČ, DSC a DTA analýzy
- vývoj analytických chemických metód
- chemické syntézy materiálov
- fázové zloženie a kryštalografická orientácia s využitím EBSD a TEM
- rentgenová prášková difrakcia
- meranie elektrických vlastností
- povlakovanie kovov a keramiky PVD metódou
- analýzy porušovania materiálov, fraktografia
Príprava vzoriek
Metalografické výbrusy pre pozorovanie mikroštruktúry sa pripravujú následovnými technikami:
• mechanickým brúsením a leštením kovových a keramických vzoriek
Automatická brúska a leštička
• elektrochemickým leštením
Elektrolytická leštička
• iónovým leštením kovových a keramických materiálov
Iónová bombardovačka
Svetelná mikroskopia
Je využívaná na štúdium mikroštruktúry pre objekty s veľkosťou do 1 mikrometra. Možnosť pozorovania objektov v svetlom, tmavom poli, polarizovanom svetle, Nomarski kontrast. Výstup v digitálnej forme.
Svetelný mikroskop Olympus GX 71
Svetelný mikroskop Neophot 32
Mikrotvrdomer Leco
Rastrovacia elektrónová mikroskopia
Rastrovacia elektrónová mikroskopia (SEM) poskytuje informácie o mikroštruktúre, morfológii, o chemickom a fázovom zložení skúmaných objektov aj pod 1 mikrometer. Kombinácia rastrovacieho elektrónového mikroskopu Jeol JSM 7000F s analytickými jednotkami EDX a EBSD Oxford Instruments poskytuje unikátne informácie o maeteriáli až pri 100 000-násobnom zväčšení.
Rastrovací elektrónový mikroskop Jeol JSM 7000F
Pre bežnú prax sa využíva zariadenie SEM Tesla BS 340 s EDX analyzátorom, ktorý umožňuje skúmanie mikroštruktúry materiálu pri 20 000-násobnom zväčšení.
Informácie zo SEM môžu byť zobrazené ako spektrum, ako číselné dáta a ako bodové, čiarové alebo plošné EDX analýzy umožňujúce určiť distribúciu jednotlivých prvkov v skúmanom materiáli.
Transmisná elektrónová mikroskopia
Transmisná elektrónová mikroskopia (TEM) umožňuje pozorovanie tenkých preparátov pri veľmi vysokom rozlíšení. Laboratórium je vybavené TEM Tesla BS 500 s urýchľovacím napätím 90 kV.
Infromácie o morfológii, mikroštruktúre, fázovom a chemickom zložení sa získavajú kombináciou optického zobrazenia, elektrónovej difrakcie a EDX analýzami.
Transimsný elektrónový mikroskop Tesla BS 500
Naparovačka
Rentgenografické laboratórium
Poskytuje cenné kryštalografické údaje v širokom spektre materiálov. Umožňuje určiť fázové zloženie látok, zastúpenie prítomných fáz v materiáli, veľkosť kryštalitov a makro/mikronapätí. Merania môžu byť vykonané aj pri vyšších teplotách v ochrannej atmosfére alebo vo vákuu.
Laboratórium je vybavené difraktometrom Philips X`Pert Pro, ako i starším typom difraktometra Mikrometa 2a.
Analytický difraktometer Philips X`Pert Pro
Vysokoteplotná komora pre in-situ rtg. merania
Chemické laboratórium
Hlavnou činnosťou laboratória je vývoj nových analytických metód, poskytuje prvkovú chemickú kvalitatívnu a kvantitatívnu analýzu. Rozvíja syntézy nových anorganických materiálov.
Termický DTA-DSC-TG analyzátor série Jupiter STA 449-F1 od firmy NETZSCH. Zariadenie určené pre analýzy fáz a kinetiky fázových premien v anizotermických podmienkach v rozsahu teplôt od 20ºC do 1650ºC. Prístroj je zakúpený v rámci projektu "Technológia prípravy elektrotechnických ocelí s vysokou permeabilitou určených pre elektromotory s vyššou účinnosťou" ITMS 26220220037.
Iónová rezačka 682 PECS od spoločnosti Gatan, Inc. Pristroj je určený pre rezanie, leptanie a povlakovanie vzoriek pomocou iónového lúča. Iónová rezačka sa používa na prípravu vzoriek pre ELMI analýzy. Prístroj taktiež slúži na nanášanie rôznych vodivých prvkov na povrch vzoriek určených pre SEM, TEM a EBSD analýzy. Prístroj je zakúpený v rámci projektu "Centrum výskumu účinnosti integrácie kombinovaných systémov obnoviteľných zdrojov energií" ITMS 26220220064.
Elektrolytická leštička LectroPol-5 od firmy Struers. Zariadenie určené pre prípravu vzoriek pre SEM, EBSD analýzy, pomocou elektrolytického leštenia/leptania v elektrolyte. Plne automatické, procesorom riadené zariadenie so zabezpečením externého leštenia spolu s termostatom pre prácu v rozsahu teplôt od -70 do 200°C. Prístroj je zakúpený v rámci projektu "Technológia prípravy elektrotechnických ocelí s vysokou permeabilitou určených pre elektromotory s vyššou účinnosťou" ITMS 26220220037.
Nanoindentor G200 od firmy Agilent Technology je najvyspelejšou platformou na skúmanie vlastností materiálov na úrovni nano a mikro. Systém G200 slúži na vykonávanie nanoindentačných experimentov, ale je možné rozšíriť tento systém aj o iné režimy testovania ako sú "scratch" testy, nanomechanická mikroskopia a taktiež sa môžu vykonávať rôzne iné meracie testy. Zariadenie bolo získané v rámci projektu štrukturálnych fondov "Nové materiály a technológie pre energetiku" ITMS 26220220061.